(57)【要約】【課題】自動車のエンジンの停止状態におけるバッテリ上がりを防ぐ。【解決手段】電池５の充電状態を検出し、カーナビゲーション装置９のタッチパネル等を通じて入力された動作保証期間に応じて、自動車内の所定の負荷の間欠的な駆動に係る間欠時間を計算する。この場合、電池５の充電状態に対して、エンジンの停止後の動作保証期間内に電池５の充電切れを回避するように計算する。少なくとも動作保証期間は、電池５の充電切れがなくなる。したがって、例えば、空港の駐車場に自動車を駐車して長期旅行に出かけるような場合に、その空港への帰着予定日等に合わせて使用者が動作保証期間を操作入力しておけば、帰着予定日における電池５の充電切れを防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に搭載された電池の充電状態を管理する車載電源管理装置であって、
前記電池の充電状態を検出する容量検知部と、
所定の入力手段を通じて入力された動作保証期間に応じて、前記自動車内の所定の負荷の間欠的な駆動に係る間欠時間を、前記容量検知部で検出された前記充電状態に対して、前記自動車のエンジンの停止後の前記動作保証期間内に前記電池の充電切れを回避するように計算する間欠時間計算部と
を備える車載電源管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載電源管理装置であって、
前記間欠時間計算部は、前記容量検知部で検出された前記充電状態から、前記動作保証期間にわたって前記負荷の駆動に拘わらず発生する消費電力と、前記自動車のスタータの始動に必要な最低保持電力とを減算し、この減算した値と、前記負荷の動作１回当りの消費電力に前記動作保証期間を積算した値との比を演算することで、前記間欠時間を演算することを特徴とする車載電源管理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車載電源管理装置であって、
前記負荷が、前記間欠時間計算部で計算された前記間欠時間に従って間欠的に駆動することを特徴とする車載電源管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載された電池の充電状態を管理する車載電源管理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駐車場等において、ドアロックされた自己の自動車に搭乗する際に、使用者が携帯しているキー操作を行うことなくドアロックを解除することが行われている。これは、一般に「スマートエントリー」や「キーレスエントリー」等と呼称されるシステムであって、使用者が、リモートコントロールキーをポケットやバッグの中に携帯し、自動車に近づくとウェルカムランプが点灯し、ドアハンドルを握るだけで自動的にドアロックが解除されるものである。この場合、自動車とリモートコントロールキーとの間で無線通信が行われる。
【０００３】
自動車とリモートコントロールキーとの間の無線通信に費やされる電力は、通常は自動車内のバッテリーからの電源供給に依存している。
【０００４】
ところで、自動車のバッテリーの充電は、通常は自動車の走行中にオルタネータで発電を行い、この発電された電力をバッテリーに回生することで行われる。このため、自動車が走行していない駐車時において、自動車とリモートコントロールキーとの間の無線通信にバッテリーからの電力を費やす場合は、いわゆる充電切れを防止することが重要である。
【０００５】
自動車のバッテリー上がりの防止策としては、消費電力の少ない他のセンサーと組み合わせることで、全体的な消費電力を低減することが可能である。例えば、自動車の駐車中に、自動車とリモートコントロールキーとの間の無線通信に比べて消費電力の少ない周辺感知センサを動作させ、この周辺感知センサーが周囲の人間等を感知したときにのみ、自動車からリモートコントロールキーに対して無線通信を試みる方法が考えられる（特許文献１：従来技術１）。
【０００６】
あるいは、自動車のバッテリー上がりの防止策の他の例として、特に自動車の長期放置によるバッテリ上がり（充電切れ）を防止するため、図４の如く、時期的に無線通信の頻度を変化させる方法も考えられる。この方法では、例えば自動車のエンジンが停止された時点ｔ１から一定期間Ｔ１（例えば、５日間）以内は、自動車からリモートコントロールキーに対して例えば０．３秒毎のリクエスト信号を定期的に発信するなど、比較的頻繁に無線通信を試みる。これに対して、自動車のエンジン停止から一定期間Ｔ１が経過した時点ｔ２以降は、リクエスト信号の発信頻度を、例えば０．６秒毎などに少なくする。さらに、エンジン停止からＴ１より長い一定期間Ｔ２（例えば、１４日間）が経過した時点ｔ３以降は、自動車からリモートコントロールキーへのリクエスト信号の発信を完全に停止する（従来技術２）。
【０００７】
この従来技術２では、自動車が長期放置されていて入力信号がない場合に、時点ｔ２，ｔ３でその旨を判断し、それ以降のリクエスト信号の停止間隔を長くしたり停止したりすることができ、バッテリ上がりを防止できる。
【０００８】
尚、図４中の記号「×」は、自動車からリモートコントロールキーに対して無線通信を開始するための発呼信号を送信するタイミングを示している。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１５５８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記した従来技術１では、自動車の所有者以外の通行人や動物など、その自動車への搭乗に関係の無い場合にも、自動車からリモートコントロールキーに対する無線通信が発動してしまい、その結果、バッテリーが上がる可能性がある。また、従来技術１では、周辺感知センサー等の他のセンサーに電力を消費するため、その電力消費の節約には限界があり、自動車の放置期間によってはバッテリ上がりを防止することが困難となる場合がある。
【００１１】
その点、従来技術２では、時点ｔ３以降にリクエスト信号を停止してしまうため、自動車内の暗電流やバッテリの自己放電を除けば、バッテリ上がりを容易に防止することが可能である。
【００１２】
しかしながら、この従来技術２では、エンジン停止から一定期間Ｔ２以後、自動車とリモートコントロールキーとの間での無線通信が完全に停止されるため、長期放置の後に、携帯しているキー操作を行うことなくドアロックを解除することは不可能となり不便である。また、時点ｔ２から時点ｔ３までの間であっても、自動車からリモートコントロールキーに送信されるリクエスト信号の発信頻度が少なくなるため、速やかなドアロックの解除が行えなくなることがある。
【００１３】
このような問題は、スマートエントリーやキーレスエントリーだけに限らず、駐車中（エンジン・オフ）の自動車において、何らかの目的で電力消費が行われる負荷一般に共通する問題となっている。
【００１４】
そこで、本発明の課題は、自動車のエンジンが長期間に亘って停止されても、ドライバが望む期間に応じて負荷の作動を可能としながらバッテリ上がりを容易に防止できる車載電源管理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、自動車に搭載された電池の充電状態を管理する車載電源管理装置であって、前記電池の充電状態を検出する容量検知部と、所定の入力手段を通じて入力された動作保証期間に応じて、前記自動車内の所定の負荷の間欠的な駆動に係る間欠時間を、前記容量検知部で検出された前記充電状態に対して、前記自動車のエンジンの停止後の前記動作保証期間内に前記電池の充電切れを回避するように計算する間欠時間計算部とを備えるものである。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載電源管理装置であって、前記間欠時間計算部は、前記容量検知部で検出された前記充電状態から、前記動作保証期間にわたって前記負荷の駆動に拘わらず発生する消費電力と、前記自動車のスタータの始動に必要な最低保持電力とを減算し、この減算した値と、前記負荷の動作１回当りの消費電力に前記動作保証期間を積算した値との比を演算することで、前記間欠時間を演算するものである。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の車載電源管理装置であって、前記負荷が、前記間欠時間計算部で計算された前記間欠時間に従って間欠的に駆動するものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１〜請求項３に記載の発明の車載電源管理装置は、電池の充電状態を検出し、所定の入力手段を通じて入力された動作保証期間に応じて、自動車内の所定の負荷の間欠的な駆動に係る間欠時間を、電池の充電状態に対してエンジンの停止後の動作保証期間内に電池の充電切れを回避するように計算するので、少なくとも動作保証期間は、電池の充電切れがなくなる。したがって、例えば、空港の駐車場に自動車を駐車して長期旅行に出かけるような場合に、その空港への帰着予定日等に合わせて使用者が動作保証期間を操作入力しておけば、帰着予定日における電池の充電切れを容易に防止することができ、便利である。
【００１９】
請求項２に記載の発明の車載電源管理装置は、暗電流等の消費電力を考慮して電池の充電切れを確実に防止できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜構成＞
図１は本発明の一の実施の形態に係る車載電源管理装置１を示すブロック図である。この車載電源管理装置１は、駐車中等でエンジン２がオフの状態の自動車において、何らかの目的で間欠的な駆動（間欠駆動）が行われる負荷３ａ，３ｂが搭載されている場合に、使用者の入力操作により負荷３ａ，３ｂの動作保証期間を指定することが可能であり、指定された動作保証期間の間は負荷３ａ，３ｂの動作を確実に実行できるように、当該動作保証期間に合わせて負荷３ａ，３ｂを間欠駆動の間欠時間を変更するようになっている。
【００２１】
具体的に、この車載電源管理装置１は、書き換え可能なＲＯＭ（フラッシュＲＯＭ等）およびＲＡＭ等が接続されたコンピュータ装置の機能を有するＣＰＵ（マイクプロセッサ）が内蔵されており、このＣＰＵが所定のソフトウェアプログラムで定義された動作手順に沿って動作する機能部品である。この車載電源管理装置１は、図１の如く、電池（バッテリ）５の充電状態（ＳＯＣ）を検出する容量検知部７と、自動車内に設置された入力手段としてのカーナビゲーション装置９のタッチパネルで動作保証期間が入力された場合に当該動作保証期間に応じて負荷３ａ，３ｂの駆動に係る間欠時間を計算する間欠時間計算部１１といった二つの機能要素を備える。
【００２２】
容量検知部７は、電池５の開放電圧や回生電流及び放電電流等の所定の値を電圧センサー及び電流センサー（シャント抵抗等）等の所定の計測手段を用いて計測し、その計測結果に基づいて、電池５の充電状態（ＳＯＣ）を一定時間毎に検出するようになっている。あるいは、この容量検知部７は、上記のような電圧センサーや電流センサーだけでなく、さらに電池５の温度を検出するための温度センサーからの情報を得るようにしておき、この温度についての情報に基づいて、電圧センサーや電流センサーからの情報に基づいて検出された電池５の充電状態を補正するようにしてもよい。そして、この容量検知部７は、自動車のエンジン２が停止された直後に、その時点の電池５の充電状態の値を間欠時間計算部１１に出力する。
【００２３】
間欠時間計算部１１は、例えば、容量検知部７から与えられた充電状態（電池残容量）の値「ＳＯＣnow」と、動作保証期間「Ｄ」とに基づいて、書き換え可能なＲＯＭ等内に予め格納された次の（１）式にしたがって、負荷３ａ，３ｂの駆動に係る間欠時間「Ｔ」を計算する。
【００２４】
【数１】
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【００２５】
尚、上記（１）式中の「ＳＯＣone」は、負荷３ａ，３ｂの動作１回当りの消費電力、「ＳＯＣmin」は、エンジン２の始動等にスタータ１３を始動させるのに最低限必要とされる最低保持電力、「ＳＯＣdark」は、負荷３ａ，３ｂが動作していないときの暗電流等に係る自動車全体の１日当たりの消費電力をそれぞれ意味している。また、動作保証期間「Ｄ」は日数で表されるものとする。
【００２６】
即ち、上記の（１）式では、動作保証期間「Ｄ」に亘って費やされる暗電流等の消費電力「Ｄ×ＳＯＣdark」と、スタータ１３の始動に必要な最低保持電力「ＳＯＣmin」とを、電池５の充電状態（電池残容量）の値「ＳＯＣnow」から減算し、これと、負荷３ａ，３ｂの動作１回当りの消費電力「ＳＯＣone」に動作保証期間「Ｄ」を積算した値との比を演算することで、負荷３ａ，３ｂの駆動に係る間欠時間「Ｔ」を演算しているので、暗電流等の消費電力「ＳＯＣdark」を考慮して電池５のバッテリ上がり（充電切れ）を防止することが可能となり、バッテリ上がりを確実に防止できる利点がある。
【００２７】
ここで、間欠時間計算部１１において、動作保証期間「Ｄ」の値は、初期値として所定の値（例えば１４日間等の）が予め格納されているものとし、カーナビゲーション装置９のタッチパネルを通じて操作入力された場合に、上記の初期値に代えて、タッチパネルで操作入力された値が動作保証期間「Ｄ」に上書きされるようになっている。
【００２８】
そして、間欠時間計算部１１は、この間欠時間「Ｔ」の情報を、車載ＬＡＮ等の所定の通信網を通じて負荷３ａ，３ｂに出力するようになっている。
【００２９】
尚、負荷３ａ，３ｂは、そのそれぞれが、タイマー、ＲＯＭおよびＲＡＭ等が接続されたコンピュータ装置の機能を有するＣＰＵ（マイクプロセッサ）を保有しており、このＣＰＵが所定のソフトウェアプログラムで定義された動作手順に沿って動作するようになっている。そして、各負荷３ａ，３ｂは、間欠時間計算部１１からの間欠時間「Ｔ」が得られたときに、図２の如く、タイマーでの計時に基づいて、この間欠時間「Ｔ」毎に、その固有の動作を行うようになっている。尚、図２中の記号「×」は、各負荷３ａ，３ｂに固有の動作の実行タイミングを示している。
【００３０】
負荷３ａ，３ｂの例としては、エンジン２が停止中に自動車内で実行される機能を司る装置であればどのようなものでもよく、例えば、「スマートエントリー」や「キーレスエントリー」の他、盗難防止用の周辺監視システムや現在地通知システム等が適している。
【００３１】
尚、図１中の符号１５は、エンジン２の回転力を電力に変換する発電機を示している。
【００３２】
＜動作＞
上記構成の車載電源管理装置の動作を説明する。まず、エンジン２が駆動状態である場合、このエンジン２の回転力が発電機１５によって電力に変換される。この際、余剰の電力を用いて電池（バッテリ）５の充電が行われる。
【００３３】
ここで、図３中のステップＳ０１において、使用者がカーナビゲーション装置９のタッチパネルを通じて動作保証期間の値を操作入力した場合には、ステップＳ０２に進み、この動作保証期間の値を書き換え可能なＲＯＭ内に更新記憶させる。
【００３４】
一方、図３中のステップＳ０１において、使用者がカーナビゲーション装置９のタッチパネルを通じて動作保証期間の値を操作入力しない場合には、そのままステップＳ０３に進む。
【００３５】
図３中のステップＳ０３では、容量検知部７によって、電池５の充電状態を検出する。
【００３６】
続いて、ステップＳ０４において、エンジン２が停止されたか否かを判断する。エンジン２が駆動されたままである場合は、再びステップＳ０１に戻る。かかるステップＳ０１〜Ｓ０４のループ処理は、一定時間（例えば０．３秒）毎に繰り返される。
【００３７】
そして、ステップＳ０４において、エンジン２の停止を検出した場合は、ステップＳ０５に進む。
【００３８】
ステップＳ０５では、容量検知部７から与えられた充電状態の値「ＳＯＣnow」と、動作保証期間「Ｄ」とに基づいて、書き換え可能なＲＯＭ等内に予め格納された上記（１）式にしたがって、負荷３ａ，３ｂの駆動に係る間欠時間「Ｔ」を計算する。
【００３９】
そして、間欠時間計算部１１は、この間欠時間「Ｔ」の情報を車載ＬＡＮ等の所定の通信網を通じて負荷３ａ，３ｂに出力する（ステップＳ０６）。
【００４０】
そうすると、各負荷３ａ，３ｂは、図２の如く、間欠時間計算部１１から得られた間欠時間「Ｔ」毎に、その固有の動作を行う。例えば、第１の負荷３ａが「スマートエントリー」や「キーレスエントリー」のための装置である場合は、この負荷３ａから外部のキーに対してリクエスト信号を間欠的に送信する際の間欠時間を「Ｔ」として動作を行う。
【００４１】
このようにすることで、少なくとも、使用者が入力操作を行った動作保証期間「Ｄ」は、電池５の充電状態が最低保持電力ＳＯＣminを下回ることがない。したがって、例えば、空港の駐車場に自動車を駐車して長期旅行に出かけるような場合に、その空港への帰着予定日等に合わせて使用者が動作保証期間「Ｄ」を操作入力しておけば、帰着予定日における電池５のバッテリ上がりを容易に防止することができ、便利である。
【００４２】
また、上記（１）式において、暗電流等の消費電力「ＳＯＣdark」を考慮して電池５のバッテリ上がりを確実に且つ容易に防止できる。
【００４３】
尚、上記実施の形態では、使用者が動作保証期間を操作入力する入力手段として、カーナビゲーション装置９のタッチパネルを例に挙げて説明したが、これに限られず、専用の入力手段としての番号入力ボタンやジョグシャトル等を車室内に設けて、これらを利用して動作保証期間を操作入力してもよい。あるいは、例えば携帯電話から無線通信を通じて動作保証期間を入力するようにしても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一の実施の形態に係る車載電源管理装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一の実施の形態に係る車載電源管理装置によって間欠時間が設定された状態の負荷の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の一の実施の形態に係る車載電源管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】従来の車載電源管理装置における負荷の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１  車載電源管理装置
２  エンジン
３ａ，３ｂ  負荷
５  電池
７  容量検知部
９  カーナビゲーション装置
１１  間欠時間計算部
１３  スタータ
１５  発電機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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